摘 要:本文分析了建筑防排煙設(shè)計(jì)存在的諸多疑難問題,結(jié)合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的分析,提出了解決方案。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);防火;排煙;規(guī)范
引 言:我們知道,中國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)已進(jìn)入全面發(fā)展期。各地建筑市場十分火爆,特別是經(jīng)濟(jì)活躍的中心城市,建筑形式越發(fā)復(fù)雜,建筑規(guī)模日漸龐大,建筑層數(shù)更是越建越多?!督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡稱《低規(guī)》)及《高層民用建筑防火規(guī)范》雖經(jīng)歷了數(shù)次修訂與調(diào)整,但仍無法完全適應(yīng)日新月異的建筑市場需求,廣大設(shè)計(jì)人員工作中遇到的疑難問題似有增多的趨勢(shì)。
其實(shí),出現(xiàn)這種現(xiàn)象并不奇怪。因?yàn)椤耙?guī)范永遠(yuǎn)是滯后于現(xiàn)實(shí)的”。建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,提出了越來越多的現(xiàn)實(shí)問題,其中的許多問題現(xiàn)行規(guī)范中并未提到,許多疑問在工作中也未得到很好地解決。
1.建筑防排煙設(shè)計(jì)疑難問題解析
1.1中庭排煙問題
所謂中庭,就是指三層或三層以上、且短邊不小于6米的大容積空間。建筑設(shè)計(jì)中采用的中庭,不僅增加了建筑空間的魅力,同時(shí)也增大了火災(zāi)的危險(xiǎn)性。與普通建筑相比,中庭建筑具有火災(zāi)荷載大、人員密集,內(nèi)部功能復(fù)雜等特點(diǎn),尤其是它具有一個(gè)或者多個(gè)豎直方向上連續(xù)貫通數(shù)層的封頂大型空間。研究發(fā)現(xiàn):火災(zāi)時(shí),即使中庭沒有明顯的火煙傳播,也會(huì)有大量高溫毒氣迅速擴(kuò)散,充滿整個(gè)空間并向整幢建筑物蔓延??梢?,火災(zāi)時(shí)中庭排煙的成功與否至關(guān)重要。因此,規(guī)范規(guī)定:對(duì)于高層建筑,超過12米的中庭需采用機(jī)械排煙,排煙風(fēng)機(jī)設(shè)于中庭頂部。而對(duì)于多層建筑,《低規(guī)》并未將中庭高度作為機(jī)械排煙的充分條件。也就是說:無論中庭高度是否超過12米,只要可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不小于中庭地面面積的5%即可滿足自然排煙要求。需要補(bǔ)充說明的一點(diǎn)是:根據(jù)所發(fā)生的中庭火災(zāi)實(shí)例和我國現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)狀況及管理水平,結(jié)合自然排煙的特點(diǎn),《低規(guī)》對(duì)中庭應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙的高度并未限制在12m。但因自然排煙受熱壓和密閉性等因素的影響,有條件時(shí),雖具備自然排煙條件也宜采用機(jī)械排煙設(shè)施。這一點(diǎn)應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的注意。
1.2防煙樓梯間自然排煙問題
多年以來,設(shè)計(jì)人員,尤其是建筑師們都知道有這樣一條規(guī)定:除建筑高度超過50米的一類公共建筑和超過100米的居住建筑外,靠外墻的防煙樓梯間,只要每五層內(nèi)可開啟外窗的總面積不小于2.0m2即可滿足自然排煙要求,不必考慮加壓送風(fēng)井道。因此,滿足自然排煙要求似乎并非難事。其實(shí),這里還有一個(gè)限定條件:且頂層可開啟外窗面積不宜小于0.8m2。這樣限定的目的就在于:火災(zāi)時(shí)由于煙囪效應(yīng)的影響,未設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙樓梯間內(nèi)的煙氣迅速沿樓梯間上升。如果該樓梯的頂層沒有開設(shè)外窗或外窗面積過小,雖然沿途的外窗會(huì)排走一部分的煙氣,但由于煙氣的上升速度可達(dá)4m/s以上,則大量的煙氣仍會(huì)迅速聚集在頂層及上部的防煙樓梯間,將嚴(yán)重影響人員的逃生,疏散。因此,采用自然排煙的防煙樓梯間,其頂層一定要有可開啟外窗,且開窗面積還應(yīng)滿足規(guī)范要求,這也是設(shè)計(jì)師們不應(yīng)忽視的問題。
1.3自然排煙口及自動(dòng)排煙窗的設(shè)置問題
(1)規(guī)范規(guī)定:自然排煙口應(yīng)設(shè)置在排煙區(qū)域的頂部或外墻上。當(dāng)設(shè)置在外墻上時(shí),自然排煙口底標(biāo)高不應(yīng)低于室內(nèi)凈高的1/2,并應(yīng)有方便開啟的裝置。
對(duì)于這條規(guī)定本人認(rèn)為應(yīng)這樣理解:火災(zāi)時(shí)的自然排煙高度不宜低于人體的呼吸區(qū)域,否則會(huì)影響人員的疏散速度,延遲逃生時(shí)間。一般來說,需要設(shè)置自然排煙口排煙的大多是層高較高的商場,劇院等公共建筑(居住建筑一般都有大面積的可開啟外窗),其吊頂下空間一般都會(huì)在3.5米以上,凈高的1/2不會(huì)低于1.7米。排煙口設(shè)于此高度之上即可高于人體的呼吸區(qū)域,利于火災(zāi)時(shí)的逃生。
(2)設(shè)置在外墻上的自動(dòng)排煙窗,其排煙面積按下列要求確定:
a. 當(dāng)開窗角度大于70度時(shí),其排煙面積FP可按窗的面積FC計(jì)算;
b. 當(dāng)開窗角度小于70度時(shí),其排煙面積近似按FP=FC.sina計(jì)算。
長期以來,利用火災(zāi)時(shí)手動(dòng)或自動(dòng)開啟排煙窗的方式來滿足消防要求是一種便捷,經(jīng)濟(jì)的解決方式??墒?,很少有人能夠說清楚排煙窗開啟角度與排煙面積的相互關(guān)系。這條規(guī)定很清晰地告訴我們一個(gè)邏輯關(guān)系:排煙窗的排煙面積與它的開啟角度的正弦值成正比。我們都知道,工程實(shí)踐是一門應(yīng)用科學(xué)。雖然sin900=1,理論開啟角度900,排煙窗排煙面積最大。而實(shí)際工程中成水平開啟的排煙窗很難實(shí)現(xiàn),并無實(shí)用價(jià)值或?qū)崿F(xiàn)成本過高。而sin700=0.94, 700的開啟角度在工程中卻不難達(dá)到,計(jì)算值約6%的面積誤差在實(shí)際工程中完全可以因總面積的計(jì)算值需達(dá)到地面面積2%的富裕量而補(bǔ)足。這條規(guī)范的提出,定量的解決了實(shí)際工程中的模糊取值,既是設(shè)計(jì)人員的計(jì)算依據(jù),也消除了消防監(jiān)督部門對(duì)日后火災(zāi)時(shí)排煙效果的疑慮。舉個(gè)實(shí)例說明:我院正在設(shè)計(jì)的世紀(jì)東方商業(yè)廣場項(xiàng)目,由于其內(nèi)街改為有頂步行街,消防進(jìn)行性能化防火設(shè)計(jì)時(shí),消防審批部門再三強(qiáng)調(diào)采用的電動(dòng)排煙窗按全部開啟計(jì)算的先決條件是:開啟角度必須為700,否則自然排煙面積無法滿足規(guī)范要求。
1.4地下層的樓梯間機(jī)械加壓送風(fēng)的取舍問題
《低規(guī)》修訂稿規(guī)定:當(dāng)建筑的地下部分為三層或三層以上,或當(dāng)?shù)叵伦畹讓邮覂?nèi)地坪與室外出入口地面高差大于10m時(shí),設(shè)置的防煙樓梯間應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式。當(dāng)?shù)叵聻橐坏絻蓪?,且地下最底層地坪與室外出入口地面高差不大于10m時(shí),所設(shè)置的封閉樓梯間在首層有直接開向室外的門或有不小于1.2m2的可開啟外窗時(shí),其樓梯間可不采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式。
通過規(guī)范我們可得出這樣的結(jié)論:機(jī)械加壓送風(fēng)的設(shè)置與否取決于樓梯間的定性。凡是定性為防煙樓梯的地下樓梯間,只要滿足規(guī)范限制條件時(shí)就必須設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng),反之亦然。
另外,規(guī)范修訂稿所指的“建筑”,并未說明是“公共建筑”還是“居住建筑”,按理說應(yīng)適用于所有建筑。但浙江省“建設(shè)發(fā)【2007】36號(hào)”文件有著與其相關(guān)的,類似的規(guī)定,所指建筑物卻是“居住建筑”。個(gè)人認(rèn)為:若規(guī)范未加說明,還是適用于“居住建筑”為宜。
2.結(jié)束語
對(duì)于規(guī)范的理解,仁者見仁,智者見智,然而一個(gè)“安全、經(jīng)濟(jì)”的設(shè)計(jì)始終是我們追求的目標(biāo)。以上對(duì)于規(guī)范的解析與探討,希望能夠起到拋磚引玉的作用。及時(shí)的規(guī)范培訓(xùn)可以加深我們對(duì)規(guī)范的理解和把握,錯(cuò)過機(jī)會(huì)就是錯(cuò)過一次提高的過程。
有人說,消防設(shè)計(jì)是一門學(xué)問,看似簡單,其實(shí)責(zé)任重大。一個(gè)好的防排煙設(shè)計(jì),初期火災(zāi)現(xiàn)場的煙氣濃度會(huì)降低80%以上。眾所周知,一場災(zāi)難性的事故,火災(zāi)現(xiàn)場毒煙熏死的人員要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接死亡的人數(shù),這是不爭的事實(shí)。我國的現(xiàn)行消防規(guī)范,無論從發(fā)展歷史還是實(shí)施周期來看,均與美國,日本,德國等發(fā)達(dá)國家存在較大的差距,符合我國國情的規(guī)范還在探索中,這就是為什么規(guī)范總是滯后于實(shí)際工程的真正原因。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,越來越多的高層建筑,復(fù)雜建筑會(huì)更多的展現(xiàn)在我們面前。作為建筑行業(yè)的一分子,我們有責(zé)任,也有義務(wù)更多的了解規(guī)范,解析規(guī)范,以便更好的為本行業(yè)服務(wù),更好的為建設(shè)方服務(wù)。